[实用新型]基材表面具有微纳米级别金属电极的移印结构

说明书

技术领域

本实用新型属于导电新材料技术领域，涉及具有导电金属线的基材结构，尤其涉及一种基材表面具有微纳米级别金属电极的移印结构。

背景技术

导电金属线在诸多微结构器件中是重要的组成部件，通过金属线的图形，可以实现开关，互联，从而进一步实现更高级别的逻辑功能。传统的金属线互联制作方法多种多样，按照图形要求的线宽线距来分类，主要有以下方法：刻蚀工艺，电镀工艺，蒸镀工艺等。刻蚀工艺被广泛应用于柔性电路板的制备，通过曝光显影等工艺将电路图形从掩膜板上转移到光敏膜上，继而通过湿法刻蚀工艺在铜箔上形成电路。运用此方法制备柔性线路板时，多用于线宽线距大于50μm的设计。在大规模集成电路制备领域，类似的刻蚀工艺也被用于制备线宽在亚微米级别的设备，譬如制备半导体的铝金属接触层的图形转移等。电镀工艺属于加成的工艺，不同于刻蚀移除材料的过程，加成的工艺因为只在需要有线路的地方淀积材料，在节省材料成本方面有巨大的优势。此外，电镀工艺对于线宽无明显要求，较适合于厚材料的电镀。此外，蒸镀和化学镀的方法则更适合于较薄镀层(小于5μm)的情况，可以较为精确地控制厚度。

无论是加成发还是减蚀法，其对于基底材料的选择都具有一定的局限性。譬如，刻蚀法中，柔性电路板产业多使用覆铜的PET膜或者PI膜，这样生产出来的电路板往往不能够适用于某些特殊的场合，譬如PET无法耐高温，PI无法透紫外等。对于半导体IC中的刻蚀工艺，基本只能在半导体材料(硅，III-V族材料等)表面进行加工。而在加成法工艺中，电镀需要有导电的种子层内埋，增加的界面必然会产生粘结力方面的问题；蒸镀方法的同样粘结力受限，并且成本相对高昂。在许多应用中，常常因为粘结力不够而无法采用电镀等方式制备金属线。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基材表面具有微纳米级别金属电极的移印结构，该移印结构能够实现将一种基材表面的金属线转移到其它基材表面，金属线的尺寸可以从数百微米到纳米级别，拓展了微纳金属线条在电子行业的应用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种基材表面具有微纳米级别金属电极的移印结构，其特征在于：包括柔性初始基材、涂覆在柔性初始基材表面的结构胶，所述结构胶上具有间隔分布的宽度为微纳级别的沟道，所述沟道内填充有金属线，所述结构胶上还涂覆有覆盖住金属线的移印胶，所述移印胶还贴附有特种产品基材，所述柔性初始基材为耐高温或透紫外线的基材，所述特征产品基材为不耐高温或者透紫外性能差的基材。

在本实用新型的技术方案中，通过柔性初始基材与特种产品基材夹着金属线和移印胶的三明治夹心结构，在此结构中，通过控制金属线与移印胶的粘结力大于金属线与结构胶的粘结力使得金属线可以从沟道内被剥离出来而形成高于特种产品基材表面的结构。

为保证金属线与移印胶的粘结力大于金属线与结构胶的粘结力，移印胶和结构胶可以选用具有不同粘结力的胶来实现，通常情况下，金属线和移印胶的粘结力在1.5-2kg/cm²，而金属线与结构胶的粘结力要至少少一个数量级，在数十克/cm²，以保证结构的准确剥离。

所述柔性基材可以为PET或PI。

结构胶可以采用刮涂或者辊涂的方式涂覆在柔性初始基材表面，沟道采用模具压印的方式或者蚀刻的方式形成，金属通过刮印的方式填充到沟道内。模具压印和蚀刻均可以使得沟道宽度达数微米甚至纳米级别。

所述金属为铜或铝或银。

所述移印胶和结构胶均为聚丙烯酸酯类UV胶，但移印胶的黏度大于结构胶的黏度。移印胶和结构胶的厚度均在10-50微米。

两个界面的粘附力需要相差比较大才能保证良率。因为沟道内的金属只有一面与移印胶接触。移印胶和金属的粘附力一般在1.5-2kg/cm²，而沟道内的金属与结构胶的粘附力则要低一个数量级。还有一种方法是在沟道填充金属之前，对沟道刷疏水剂进行氟化处理或硅烷化处理，即沟道表面形成疏水剂处理层，使得刮入的金属与侧壁底面有较低的粘结力。这些疏水剂是三氟丙基三氯硅烷或三氯硅烷或氟代烷基硅烷(FAS)。